Đồ án Tính toán thiết kế hệ dẫn động thuỷ lực các cơ cấu của thiết bị lò đốt phế thải bệnh viện dựa trên công nghệ lò đốt của áo

Đồ án tốt nghiệp của em là , tính toán thiết kế hệ dẫn động thuỷ lực các cơ cấu của thiết bị lò đốt phế thải bệnh viện , bao gồm năm chương . Chương 1 : trong chương này em đã giới thiệu được một cách khái quát nhất về tình hình sử lý phế thải công nghiệp , đặc biệt là phế thải bệnh viện ở thế giới và Việt Nam . Chương 2 : trên cơ sở lò đốt phế thải bệnh viện được lắp đặt ở tây mỗ có công suất tương đương với lò đốt thiết kế em đã trình bày được các thông số cơ kết cấu của lò đốt . Chương 3 : trong phần nay đã trình bày nguyên lý cơ bản và tính toán kích thước các cơ cấu , cơ cấu kẹp thùng , cơ cấu nâng hạ thùng , cơ cấu nâng hạ cửa lò , cơ cấu đẩy phế thải rắn , cơ cấu đẩy tro, phục vụ cho những yêu cầu về mặt công nghệ của quá trình xử lý phế thải. Chương 4 : trên cơ sở các kết quả đã tính toán ở chương 3 em đã tính toán lựa chọn các phần tử thuỷ lực dẫn động cho các cơ cấu . Chương 5 : trong chương này em đã tính toán thiết kế mạch điện điều khiển hệ truyền động thuỷ lực của các thiết bị theo phương án thứ nhất và giới thiệu phương án thứ hai .

doc71 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1151 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tính toán thiết kế hệ dẫn động thuỷ lực các cơ cấu của thiết bị lò đốt phế thải bệnh viện dựa trên công nghệ lò đốt của áo, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
p . tay ®ßn ,M , O , I , J , lµ mét thanh cøng , t¹i J lµ khíp liªn kÕt víi thanh nèi 3 T¹i O lµ gèi ®ì , ®ßn n©ng chuyÓn ®éng xung quanh gèi O. Khi xilanh 5 lµm viÖc ( kÐo xuèng ) ®iÓm M di chuyÓn xuèng , ®ßn n©ng ®­îc n©ng lªn vµ th«ng qua thanh nèi 3 gi¸ n©ng sÏ ®­îc kÐo lªn . H×nh 1 1 _ Thïng chøa phÕ th¶i. 4 _ Tay ®ßn n©ng. 2 _ Gi¸ n©ng. 5 _ Xylanh n©ng. 3 _ Thanh nèi gi÷a gi¸ n©ng vµ tay ®ßn 6 _ Thïng chøa phÕ th¶i cña lß ®èt. 1.1.2TÝnh to¸n kÝch th­íc c¬ cÊu n©ng thïng ( H1 ). ®Ó phôc vô cho viÖc tÝnh to¸n ta tÝnh tr­íc mét sè th«ng sè sau. ( H2 ). Bµi to¸n ®Æt ra lµ cho biÕt kho¶ng c¸ch hai b¸nh xe l = 400 (mm), gãc nghiªng a = 450 t×m b¸n kÝnh cung trßn R, ®é dµi BC. 4002 =R2 + R2 => R = = 282,8 (mm). BC = AC.cos45o = 100.cos45o = 70,7 = AB H×nh 2 - C¸c kÝch th­íc ®· biÕt. + KÝch th­íc miÖng thïng chøa phÕ th¶I cña lß ®èt lµ 1100 mm. + Kho¶ng c¸ch tõ mÐp thïng chøa phÕ th¶I cña lß ®èt ®Õn t©m O theo ph­¬ng ngang lµ 62 mm , theo ph­¬ng ®øng lµ 50 mm ( §Î tiÖn bè trÝ cho c¸c c¬ cÊu sau nµy mét c¸ch hîp lý ). + H×nh chiÕu cña tay ®ßn OI theo ph­¬ng n»m ngang lµ I I2 khi ®ã sÏ cã kÝch th­íc. I I2 = 62+1100 + 282,8.2 + 100 = 1828 mm. +Kho¶ng c¸ch tõ ray dÉn h­íng ®Õn ®o¹n IJ lµ 100 mm . +Cho ®é dµI ®o¹n IJ lµ x. Gi¶ sö thanh cøng nèi gi÷a tay ®ßn víi c¬ cÊu n©ng t¹i hai khíp J vµ H vµ cã ®é dµi bb»ng ®o¹n JH. Khi c¬ cÊu lµm viÖc tay ®ßn OI quay mét gãc 90o th× ®iÓm H di chuyÓn lªn , ®iÓm J cã vÞ trÝ míi lµ J1 . Ta lu«n thÊy ®o¹n J1H > JH . §iÒu nµy x¶y ra khiÕn c¬ cÊu kh«ng lµm viÖc ®­îc theo mong muèn . V× vËy ®Ó c¬ cÊu lµm viÖc ta t¨ng ®o¹n JH b»ng c¸ch bè trÝ khíp H1 c¸ch khíp H mét ®o¹n l . §o¹n l nµy ph¶I cã ®é lín sao cho. J1H1 = JH. Víi c¸c kÝch th­íc ®· biÕt ta tiÕn hµnh tÝnh ®o¹n l. JH = IH –IJ = 2053,5 – x. JH12 = l2 + JH2 = l2 + ( 2053,5 – x )2 J1H12 = J1H22 + H1H22 J1H1 = JM – H2M = 1828 – H2M H2M = ( x-303,5 ).0,17 + ( 1828 – ( x-303,5 ) ).0,17 + 0,7.l Cos45o = 0,7 tg = 303,5/1828 = 0,17 H2M = 310,76 + 0,7.l J1H2 = 1828 – (310,76 + 0,7.l ) = (1517,24 – 0,7.l ) J1H22 = ( 1517,24 – 0,7.l )2 H1H2 = 1828 – [382,8 + 70,7 + 0,7.l – ( x- 303,5 )] H1H22 = ( 1678 – 0,7.l – x )2 J1H12 = ( 1517,24 – 0,7.l )2 + ( 1678 – 0,7.l – x )2 J1H12 = JH12 l2 + ( 2053,5 – x )2 = ( 1517,24 – 0,7.l )2 + ( 1678 – 0,7.l – x )2 0,02.l2 + 1,4.( 3195,24 – x ).l – 751.x – 900838,9 = 0 T­¬ng øng víi mçi gi¸ trÞ cña x thay vµo ph­¬ng tr×nh ta sÏ t×m ®­îc gi¸ trÞ cña l ®Ó ®¶m b¶o vÒ mÆt kÕt cÊu, ®é cøng v÷ng còng nh­ sù gän nhÑ cña c¬ cÊu ta chän. x = 380 mm l = 266,6 mm Kh¶o s¸t lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu n©ng b»nh ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å 1.2.1 TÝnh to¸n träng l­îng thïng vµ c¬ cÊu n©ng: P = Pt + Pc + Wc. Trong ®ã: Pt: Träng l­îng thïng + träng l­îng phÕ th¶i. ë ®©y do c«ng suÊt lµ 450kg/h, trong 1 giê lß thùc hiÖn 5 mÎ ®èt, mçi mÎ 12 phót. Do ®ã khèi l­îng phÕ th¶i cho 1 mÎ ®èt lµ 90 kg. 90 kg lµ sÏ cho vµo 2 thïng vµ n©ng lªn. Pt = (Pr¸c+ Pthïng).k k: HÖ sè chøa r¸c k = 1,1. Pt= 10(45 + 10).1,1= 605 (N). Pc: Träng l­îng cña c¸c c¬ cÊu, ta lÊy s¬ bé Pc= 40.10= 400 N. Wc: Lùc c¶n di chuyÓn khi c¬ cÊu di chuyÓn lµm viÖc. Wc = Víi: F: ¸p lùc lªn 1 b¸nh xe F = = 220 (N). : hÖ sè c¶n l¨n. Tra b¶ng = 0,15 (mm). f: HÖ sè ma s¸t æ trôc quy vÒ ®­êng kÝnh ngâng trôc f =0,88(tra b¶ng ®èi víi æ tr­ît) d, dR: §­êng kÝnh ngâng trôc, ®­êng kÝnh b¸nh xe. DR= 50 (mm), d =14 (mm). k: hÖ sè ma s¸t kÓ ®Õn thµnh b¸nh xe. k = 2,5(tra b¶ng). TÊt c¶ c¸c hÖ sè trªn ®­îc tra trong gi¸o tr×nh m¸y vµ thiÕt bÞ n©ng chuyÓn. Wc= = 56 (N). VËy ta cã träng l­îng cña thïng r¸c vµ c¬ cÊu n©ng lµ: P = 605 + 400 + 56 = 1061 (N). 1.2.2.Kh¶o s¸t lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu n©ng b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å §Ó kh¶o s¸t lùc t¸c dông lªn pit t«ng. Ta chia hµnh tr×nh di chuyÓn cña gi¸ n©ng thµnh m­êi hai ®o¹n b»ng nhau. S¸u ®o¹n ®Çu gi¸ n©ng chuyÓn ®éng trong ®o¹n th¼ng, s¸u ®o¹n sau gi¸ n©ng chuyÓn ®éng trong cung cong. C«ng thøc tÝnh gi¸ trÞ cña lùc F t¹i tõng vÞ trÝ. P1 = P.cosa. Trong ®ã: P: Träng l­îng thïng r¸c vµ c¬ cÊu n©ng. P1: Lùc t¸c dông lªn thanh cøng. F1 = F2 F1: lùc thanh cøng t¸c dông lªn tay ®ßn. F2: lùc tay ®ßn t¸c dông lªn thanh cøng. M0 = F2.lf2- F.lf = 0 lf2: C¸nh tay ®ßn cña lùc F2 so víi t©m O lf: C¸nh tay ®ßn cña lùc F so víi t©m O F = F2.lf2/lf Sau khi lËp ho¹ ®å di chuyÓn cña gi¸ n©ng t¹i m­êi hai vÞ trÝ ta cã b¶ng gi¸ trÞ c¸c th«ng sè cÇn thiÕt sau. 1.3.TÝnh to¸n kÝch th­íc tay ®ßn n©ng thïng. 1.3.1.Tõ nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu ta cã m« h×nh tÝnh nh­ sau. ( H4 ) _ Tõ s¬ ®å chung ta cã s¬ ®å tÝnh thanh BB1 vµ biÓu ®å néi lùc ( h×nhvÏ 5 ) Trong ®ã gi¸ trÞ cña lùc F ®­îc tÝnh nh­ sau. F = P/2. P _ gi¸ trÞ ngo¹i lùc t¸c dông lªn tay ®ßn n©ng P = 1060 ( N ) F = 1060/2 = 530 ( N ) ë trong ®o¹n cong cßn cã c¸c thµnh phÇn lùc c¾t, lùc däc nh­ng gi¸ trÞ cña chóng lµ nhá so víi gi¸ trÞ cña m«men uèn nªn ta bá qua, sai sè nµy sÏ ®­îc bï l¹i b»ng c¸ch lÊy t¨ng kÝch th­íc tiÕt diÖn cña thanh. Chän vËt liÖu thÐp CT3 cã: E = 2,1.105 N/mm2. Chän thanh cã tiÕt diÖn h×nh vu«ng: M _ m«men uèn t¹i tiÕt diÖn cãgi¸ trÞ lín nhÊt M = 968840 ( N ) Wu _ m«men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn h×nh vu«ng. Wu = a3/ 6 = 6055,25 a = 33 mm Ta lÊy thanh cã tiÕt diÖn a = 35 mm. 1.3.2 S¬ ®å tÝnh thanh CC: ( H . 6 ) F2: lùc t¸c dông lªn ®Çu c¸nh tay®ßn B. c¸nh tay ®ßn cña lùc F2 so víi t©m O. M1 = F0.lf = 17612,34.106,6 = 1877477,5 Nmm F_ lùc t¸c dông lªn ®iÓm A. lf_ c¸nh tay ®ßn cña lùc t¸c dông lªn ®iÓm A so víi t©m O. F1 = F.cos150 = 17612,34.cos150 = 17012 N. Thanh CC chÞu uèn vµ xo¾n ®ång thêi. Chän vËt liÖu thÐp hîp kim thÊp cã: theo thuyÕt bÒn øng suÊt tiÕp lín nhÊt: Wu = 0,1.D3. D = 54,81 mm. Chän D = 60 mm. 1.3..3. TÝnh to¸n kÝch th­íc ®­êng kÝnh chèt t¹i khíp liªn kÕt ®Çu pitt«ng víi tay cÇn: Gi¸ trÞ lùc t¸c dông lµ: Chän vËt liÖu lµm chèt lµ thÐp CT3 cã: Ta cã c«ng thøc: d_ ®­êng kÝnh chèt (mm). Chän chèt cã ®­êng kÝnh d = 20 mm. 1.4. TÝnh to¸n chän æ l¨n cho 2 gèi CC: Hai gèi CC chÞu lùc h­íng kÝnh P = 9001 N. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ: C = P. L1/q. P_ t¶i träng t­¬ng ®­¬ng. P = (X.V.Fr + Y.Fa).K®.KT. Fr_ t¶i träng h­íng t©m. Fr = 9001 N. Fa_ t¶i träng däc trôc. Fa = 0. V_ hÖ sè phô thuéc vßng æ quay, vßng trong quay trän V = 1. X_ hÖ sè t¶i h­íng t©m v× Fa = 0. Tra b¶ng 17.1 s¸ch chi tiÕt m¸y trang 101 ta cã X = 1. K® hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña t¶i träng ®éng. Tra b¶ng 17.2 s¸ch chi tiÕtm¸y trang 102 víi tÝnh chÊt t¶i träng nhÑ va ®Ëp nhÑ ta cã: V® = 1,1. KT_ hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é. Víi nhiÖt ®é to < 1250, cã KT = 1. P = 1.1.9001.1,1.1 = 9901,1 N. L = 60.10-6.n.Ln. n_ sè vßng quay cña æ trong mét phót. ë ®©y sè vßng quay cña æ: 1 < n < 10. Ta lÊy: n = 10 vßng/phót. Lh_ tuæi thä cña æ tÝnh b»ng giê. LÊy Lh = 600 giê. L = 60.10-6.10.600 = 0,78. q_ sè mò, víi æ bi ®ì q = 3. C = 9901,1.0,961/3 = 8,7 KN. Chän æ ký hiÖu 204 cã. C = 10 KN , d = 20 mm , D = 47 mm , B = 14 mm. Co = 6,3 KN. _ KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. Po < Co Po _ T¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng. Co _ Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. Po = Xo.Fr + Yo.Fa Fa _ lùc däc trôc Fa = 0 Fr _ lùc h­íng t©m Fr = 9001 N Xo _ HÖ sè t¶i träng tÜnh ( b¶ng 17.4 trang 104 , Chi TiÕt M¸y ). Xo = 0,6 Po = 9001.0,6 = 5,4 (KN ) Ta nhËn thÊy Po < Co .VËy æ ®· trän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu. 2. TÝnh to¸n kÝch th­íc c¬ cÊu kÑp thïng: 2.1. S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc.( H×nh vÏ 2.1) Trªn cµng kÑp cña 2 khíp , mét khíp b¶n lÒ 3 g¾n trªn gi¸ n©ng vµ mét khíp tr­ît ®­îc liªn kÕt víi khíp h×nh 5 . Khíp h×nh 5 ®­îcdÉn ®éng trùc tiÕp bëi xylanh quay 6 . Lß xo 7 lu«n lu«n ë tr¹ng th¸i kÐo . Khi khíp h×nh quay mét gãc 90o nhê xylanh quay dÉn ®éng ®Çu khíp tr­ît 4 sÏ tr­ît trªn khíp h×nh 5 , cµng kÑp më ra , lß xo 7 bÞ kÐo c¨ng khi khíp h×nh quay mét gãc 90o cµng kÑp sÏ ®ãng l¹i kÑp lÊy thïng phÕ th¶i , lùc kÑp thïng phÕ th¶i trªn cµng kÑp nhê lùc kÐo lß xo 7. 2.2 KÝch th­íc c¬ cÊu kÑp thïng. _ kÝch th­íc cµng kÑp ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua chu vi cña thïng phÕ th¶i vµ sù c©n ®èi gi÷a kÝch th­íc cña gi¸ n©ng . Trªn c¬ së ®ã ta cã kÝch th­íc cña cµng kÑp nh­ h×nh vÏ . _ kÝch th­íc cña khíp h×nh 5: Biªn d¹ng cña khíp h×nh 5 ®uîc x¸c ®Þnh th«ng qua quü®¹o chuyÓn ®éng cña ®Çu khíp tr­ît 4. B»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å ta dùng biªn d¹ng cña khíp h×nh 5 nh­ h×nh vÏ. ( h.3). C¸ch dùng : Khi cµngkÑp xoay quanh khíp A , ®Çukhíp tr­ît C sÏ chuyÓn ®éng trªn cung trßn BC b¸n kÝnh AB , t¹i vÞ trÝ AbB cµng kÑp më kh«ng kÑp thïng t¹i vÞ trÝ AC cµng kÑp ®ãng kÑp lÊy thïng .Biªn d¹ng cña khíp h×nh ph¶i cã h×nh d¹ng sao cho khi khíp h×nh quay 900 th× cµng kÑp quay 45o tõ vÞ trÝ AC ®Õn vÞ trÝ AB. §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn nµy ta tiÕn hµnh dùng biªn d¹ng khíp h×nh nh­ sau . + Tõ t©m O khíp h×nh kÎ ®­êng th¼ng OB . Lµ ®iÓm chung gi÷a khíp h×nh vµ cµng kÑp . + Tõ t©m O kÎ ®­ßng th¼ng OD vu«ng gãc víi OC vµ cã ®é dµi . Tõc¸c kÝch th­íc ®· biÕt ta tÝnh ®­îc gãc BOD = 1460 . + Dông 15 tia cã gèc t¹i O c¸ch ®Òu nhau vµ chia gãc BOD thµnh 15 phÇn b»ng nhau. + Cho gãc BOD quay métgãc 900 quanh gãc O theo chiÒu nh­ h×nh vÏ . C¸c tia n»m trong gãc BOD lÇn l­ît giao víi cung trßn BC . + TËp hîp nh÷ng ®iÓm n»m trªn c¸c tia vµ giao víi cung trßn BC t¹o nªn mét ®­êng cong BD . + §iÒu kiÖn ®Ó khíp h×nh cã thÓ lµm viÖc ®­îc lµ khi khíp h×nh xoay mét gãc 90o biªn d¹ng cña nã lu«n c¾t cung trßn BC t¹i mét ®iÓm . + tËp hîp nh÷ng ®iÓm n»m trong kho¶ng giíi h¹n cña ®­êng cong BD vµ ®­¬ng trßn t©mO b¸n kÝnh OD lµ miÒn lµm viÖc cña khíp h×nh ë phÇn bªn ph¶i ( c¸ch dùng biªn d¹ng khíp h×nh phÇn bªn ph¶i t­¬ng tù ) ®Ó cho viÖc chÕ t¹o biªn d¹ng khíp h×nh ®¬n gi¶n ta c¸c c¸c kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ. ( h .4 ) H×nh 2.4. 2.3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ lß xo vµ gi¸ trÞ m« men xo¾n trªn trôc xylanh quay. 2.3.1 TÝnh lß xo (H. 2.5 ) Lß lµm viÖc ë tr¹ng th¸i chÞu kÐo . _ Lùc c¨ng ban ®Çu ®­îc tÝnh th«ng qua lùc cµng kÑp , kÑp vµo thïng phÕ th¶i. Do cµng kÑp chØ cã t¸c dông gi÷ thïng khi thïng chuyÓn ®éng trong cung cong, cïng víi kÝch th­íc cña cµng kÑp _ Cho ¸p lùc ph©n bè trªn cµng kÑp q cã gi¸ trÞ q = 0,5 N. H×nh 2.5 _ LÊy m«men víi ®iÓm A . F1 = F2 = 144,35 N. _ Tõ ®ã ta cã lùc c¨ng ban ®Çu cña lß xo. Fmin = 288,7 N _ ChuyÓn vÞ t­¬ng øng x = 78 mm. _ Chän vËt liÖu lµm lß xo thÐp cÊp I cã ®­êngkÝnh d©y lß xo tõ 4 ®Õn 6 mm. Tõ ®ã tra b¶ng 19.2 cã b = 1500 MPa, øng suÊt xo¾n cho phÐp = 0,3. b = 0,3. 1500 = 450 MPa _ Chän c = D/d = 6 ( theo b¶ng 19.1 ) lÊy k = 1,24 _ Cho lùc c¨ng lín nhÊt Fmax = 600 N Tõ ®ã ta tÝnh ®­êng kÝnh d©y. mm. d _ ®­êng kÝnh d©y. k _ hÖ sè xÐt ®Õn ®é cong cña d©y k = 1,24 ( B¶ng 19_2 ). c _ tû sè gi÷a ®­êng kÝnh trung b×nh vµ ®­êng kÝnh d©y lß xo. chän c = 6. _ øng suÊt xo¾n cho phÐp = 450 MPa. lÊy d = 5 mm nh­ vËy ®­êng kÝnh d t×m ®­îc phï hîp víi c¸c gi¶ thiÕt ®· cho tõ ban ®Çu. D = c.d D = 5.6 = 30 mm D _ ®­êng kÝnh trung b×nh. _ TÝnh sè vßng lµm viÖc cña lß xo. x _ chuyÓn vÞ t­¬ng øng cña lß xo khi chÞu t¸c dông cña lùc Fmax x = 78 mm G _ m«dun ®µn håi tr­ît , ®ãi víi lß xo thÐp lÊy G = 8.104 MPa n _ sè vßng lµm viÖc cña lß xo n = 58 vßng _ Sè vßng thùc tÕ cña lß xo no = n + 2 = 58 + 2 = 60 vßng _ ChiÒu dµi cña lß xo khi ch­a chÞu ngo¹i lùc. Ho = n.d + 2.hm hm _ chiÒu cao mét ®Çu mãc. hm = 0,8.D = 0,8.6 = 4,8 Ho = 60.5 + 2.4,8 = 309,6 mm 2.3.2. TÝnh m«men xo¾n t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng Tõ nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu kÑp thïng . Ta thÊy m«men xo¾n trªn trôc xylanh quay lín nhÊt khi cµng më ra mét gãc 45o vµ lùc c¨ng lß xo khi ®ã lµ lín nhÊt . Tõ kÕt qu¶ tÝnh cña c¸c phÇn tr­íc ta cã m« h×nh tÝnh H 2.6 H×mh 2.6 LÊy c©n b»ng m«men víi ®iÓm A F2 = F1.43,2 / 45,4. F1 _ lùc kÐo lß xo t¸c dông lªn cµng kÑp . F1 = 600 N . F2 = 600.43,2 / 45,4 = 570 N . M«men c¶n trªn trôc quay chÝnh lµ m«men c¶n do hai lùc mas¸t sinh ra khi khíp h×nh xoay theo chiÒu nh­ h×nh vÏ. Fms = F2.k k _ hÖ sè ms s¸t gi÷a ®Çu khíp tr­ît vµ khíp h×nh khi khíp h×nh xoay lÊy lÊy k = 0,3. Fms = 570.0,3 = 171 N. M«men c¶n M = Fms.( 72,6 + 132,2 ). M = 171. ( 72,6 + 132,2 ) = 35020,8 Nmm = 3502,08 Ncm. 3. TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng cöa lß. 3.1 S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc 1 _ Cöa lß 2 , 3 _ Puli ®æi h­íng. 4 _ Xylanh kÐo 5 _ Ray dÉn h­íng. 6 _ C¸p kÐo. Khi xylanh bèn lµm viÖc ®Çu pÝt t«ng ®­îc kÐo xuèng , th«ng qua hai puli ®æi h­íng c¸p 6 sÏ kÐocöa lß chuyÓn ®éng ®i lªn theo thanh dÉn h­íngcöa lß ®­îc më ra. Khi ®Çu pÝt t«ng 4 chuyÓn ®éng ®i lªn, nhê träng l­îng b¶n th©n cöa lß tù h¹ xuèng cöa lß ®­îc ®ãng l¹i. Th«ng qua kÝch th­íc cña lß ®èt ta cã kÝch th­íc cña lß ®èt nh­ sau ( h×nh vÏ ) TÝnh to¸n lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng _ Theo s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc nh­ trªn, hÖ puli chØ cã t¸c dông lµm ®æi h­íng cña lùc béi suÊt cña hÖ puli b»ng mét . V× vËy lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng cã gi¸ trÞ b»ng träng l­îng cöa lß. 3.2.1 TÝnh träng l­îng cöa lß / 1 _ ThÐp. 3 _ B«ng thuû tinh. 2 _ G¹ch chÞu löa. 4 _ G¹ch chÞu löa. Tõ cÊu t¹o mÆt c¾t cöa lß cïng víi c¸c chi tiÕt , ta x¸c ®Þnh träng l­îng cöa lß. Pcl = Pt + Pg + Pb. Pt _ Träng l­îng tÊm thÐp bäc bªn ngoµi Pg _ Träng l­îng khèi g¹ch chÞu löa. Pb _ Träng l­îng b«ng thuû tinh. Pt = V.t.g V _ thÓ tÝch c¸c tÊm thÐp bäc cöa lß. V = 2.1,1.0,33.0,005 + 2.1.0,005.0,003 + 2.1,1.1.0,005 = 0.01793 (m3) t _ khèi l­îng riªng cña thÐp t = 7850 ( kg / m3 ) Pt = 7850.0,01793.10 = 1407,5 N Pg = Vg. g.g Vg _ thÓ tÝch khèi g¹ch chÞu löa. Vg = 2.1.0,11.1,1 = 0,242 m3 g _ khèi l­îng thÓ tÝch cña g¹ch g = 1400 kg / m3 Pg = 1400.0,242.10 = 3388 N. Pb = Vb. b.g Vb _ thÓ tÝch khèi b«ng thuû tinh Vb = 0,11.1.1,1 = 0,121 m3 b _ khèi l­îng thÓ tÝch cña b«ng thuû tinh. b = 150 kg / m3 Pb = 150.0,121.10 = 181,5 N Träng l­îng cöa lß. Pcl = 1407,5 + 3388 + 181,5 = 4977 N F = Pcl / n. F _ lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng. n _ hiÖu suÊt kÓ ®Õn ma s¸t cña c¸c puly vµ trôc. n = 0,98. F = 4977 / 0,98 F = 5078,57 N. TÝnh chän c¸p vµ puli Ta cã c«ng thøc tÝnh chän c¸p. Smax .n S® Smax _ lùc c¨ng c¸p lín nhÊt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc kh«ng kÓ ®Õn t¶i träng ®éng. Víi s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc nh­ trªn béi suÊt côm puly b»ng 1. Smax = F = 5078,57 N. S®_ t¶i träng ph¸ háng c¸p do nhµ chÕ t¹o x¸c ®Þnh. n_ hÖ sè an toµn cña c¸p khi lµm viÖc. Gi¸ trÞ n phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc cña c¸p, ®èi víi c¬ cÊu n©ng cöa lß ta lÊy n = 5,5 t­¬ng øng víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh nhÑ Smax .n S®. 5078,57.5,5 S®. 27932,13 (N) S®. Tra b¶ng sæ tay m¸y x©y dùng ta chän c¸p bÖn ®«i kiÓu TK cã giíi h¹n bÒn cña sîi thÐp cÊu t¹o nªn c¸p: 200 N/mm2. §­êng kÝnh c¸p d = 11,5 mm. S® = 67,95 KN. Víi c¸p ®· chän ta tÝnh to¸n chän ®­¬ng kÝnh puly vµ kÝch th­íc vßng ®ì c¸p . D _ ®­êng kÝnh puli. dc : ®­êng kÝnh c¸p. e: hÖ sè phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu.víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh nhÑ ta lÊy e = 16. Ta lÊy D = 200 mm. Tra b¶ng 2224 – 43. Víi ®­êng kÝnh c¸p d = 11,5 mm ta cã kÝch th­íc vßng ®ì c¸p: D = 35 mm. H = 50 mm. 3.4. TÝnh to¸n kÝch th­íc ®­êng kÝnh chèt t¹i khíp liªn kÕt: Gi÷a ®Çu pitt«ng víi c¸p vµ ®Çu c¸p víi cöa lß do lùc t¸c dông t¹i 2 khíp kh«ng kh¸c nhau nhiÒu nªn ta tÝnh cho ®­êng kÝnh chèt t¹i ®Çu pitt«ng liªn kÕt víi c¸p. §­êng kÝnh chèt t¹i c¸p liªn kÕt víi cöa lß lÊy b»ng ®­êng kÝnh chèt liªn kÕt gi÷a ®Çu pitt«ng vµ c¸p. Ta cã c«ng thøc: Gi¸ trÞ lùc t¸c dông lµ: Chän vËt liÖu lµm chèt lµ thÐp CT3 cã: Chän chèt cã ®­êng kÝnh d = 16 mm. 4. Nguyªn lý lµm viÖc vµ kÝch th­íc c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n: 4.1, Nguyªn lý lµm viÖc:( H 3.1 ) H×nh 3.1 1 _ cöa ®Èy 3 , 4 _ Lµ c¸c thanh dÉn h­íng. 2 _ xylanh ®Èy 5 _ côm b¸nh xe di chuyÓn. Khi xylanh 2lµm viÖc ®Èy cöa ®i vµo trong, r¸c ë trong thïng phÕ th¶i cña lß ®èt sÏ bÞ tÊm g¹t ®Èy vµo lß. Hµnh tr×nh cña xylanh 2 phô thuéc vµo kÝch th­íc lß( hay cô thÓ lµ qu·ng ®­êng phÕ th¶i di chuyÓn ®Õn buång ®èt. Dùa vµo kÝch th­íc cña lß ®èt ta chän hµnh tr×nh cña xylanh l = 2000 mm. KÝch th­íc c¬ b¶n cña c¬ cÊu. TÊm g¹t phÕ th¶i r¾n ®­îc lµm tõ thÐp tÊm cã ®é dµy 5 mm , kÝch .th­íc cña tÊm g¹t phô thuéc vµo kÝch th­íc cña thïng chøa phÕ th¶i cña lß ®èt . Tõ kÝch th­íc nµy ta cã kÝch th­íc tÊm g¹t. _ Hai thanh 3 vµ 4 cã nhiÖm vô dÉn h­íng trong qu¸ tr×nh tÊm g¹t di chuyÓn. thanh 4 ®­îc liªn kÕt cè ®Þnh víi khung lß , trªn thanh 4 cã ®Æt ray dÉn h­íng , thanh 3 di chuyÓn cïng víi tÊm ®Èy phÕ th¶i r¾n nhê hai b¸nh xe di chuyÓn trªn ray dÉn h­íng , chiÒu dµi cña hai thanh dÉn h­íng lµ 2685 mm c¸c kÝch th­íc kh¸c sÏ ®­îc thÓ hiÖn cô thÓ h¬n trªn b¶n vÏ. 4.3 TÝnh lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu ®Èy r¸c: Lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu ®Èy r¸c ë ®©y lµ lùc c¶n ma s¸t sinh ra khi tÊm g¹t phÕ th¶i di chuyÓn. . Trong ®ã: N = 900 N _ b»ng träng l­îng cña phÐ th¶i trong thïng. _ hÖ sè ma s¸t tr­ît gi÷a phÕ th¶i vµ sµn lß. = 0,25. . k1_ hÖ sè kÓ ®Õn ma s¸t khi tÊm g¹t di chuyÓn. k1 = 1,15 F = 225.1,15 = 260 N. Do c¬ cÊu lµm viÖc víi c¸c lo¹i phÕ th¶i kh¸c nhau, hÖ sè ma s¸t gi÷a phÕ th¶i vµ sµn lß còng kh¸c nhau. Nªn ta lÊy lùc ®Èy trªn ®Çu pitt«ng; F = 260.n n _ hÖ sè dù tr÷. LÊy n = 2 F = 260.2 = 520 (N). _ Ta thÊy lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu ®Èy tro lµ kh«ng lín l¾m , nªn c¸c kÝch th­íc cña c¬ cÊu ®­îc lÊy chñ yÕu dùa vµo kÝch th­íc lß vµ c¸cyªu cÇu vÒ mÆt c«ng nghÖ mµ c¬ cÊu ph¶i ®¸p øng. 5 ) nguyªn lý lµm viÖc c¬ cÊu ®Èy tro. 5.1 ) nguyªn lý lµm viÖc:( h 5.1 ) H×nh 5.1 1 _ TÊm g¹t tro. 3 _ côm b¸nh xe di chuyÓn. 2 _ thanh dÉn h­íng 4 _ vßi dÈn n­íc lµm m¸t. 5 _ xylanh ®Èy tro VÒ mÆy nguyªn lý lµm viÖc c¬ cÊu ®Èy tro còng gièng nguyªn lý lµm viÖc c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n . ChØ kh¸c nhau vÒ mÆt kÝch th­íc tÊm g¹t tro vµ hµnh tr×nh xylanh ë c¬ cÊu ®Èy tro hµnh tr×nh xy lanh lµ 2000 mm. Ngoµi ra kh¸c víi c¬ cÊu ®Èy r¸c , trong qu¸ tr×nh lµm viÖc tÊm ®Èy tro cña c¬ cÊu ®Èy tro lu«n tiÕp xóc víi vïng cã nhiÖt ®é cao ( 900o ) . V× vËy ë c¬ cÊu ®Èy tro cßn cã hÖ thèng dÉn n­íc lµm m¸t ®Ó lu«n duy tr× nhiÖt ®é lµm viÖc cña tÊm ®Èy tro kh«ng qu¸ 100o C ®Èm b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu. Thanh dÉn h­íng 2 lµ mét èng thÐp h×nh tru rçng , ë tÊm ®Èy tro còng cã mét ®­êng dÉn n­íc . khi lµm viÖc n­íc sÏ qua thanh dÉn h­íng ch¶y vµo ®­êng dÉn n­íc cña tÊm ®Èy tro vµ ®i ra , trong qu¸ tr×nh lµm viÖc dßng n­íc liªn tôc ch¶y tuÇn hoµn ®Ó duy tr× nhiÖt ®é cña tÊm g¹t tro ë mét nhiÖt ®é x¸c ®Þnh ®Ó c¬ cÊu cã thÓ lµm viÖc ®­îc. 5.2 TÝnh l­u l­äng n­íc cÇn thiÕt ®Ó lµm m¸t tÊm ®Èy tro. 5.2.1 chän nhiÖt ®é lµm viÖc cña tÊm ®©y tro. biÓu ®å biÓu diÔn ¶nh h­ën cña nhiÖt ®é tíi c¬ tÝnh cña thÐp. Qua biÓu ®å ta thÊy ë nhiÖt ®é tõ 200oC ®Õn 300oC th× giíi h¹n bÒn cña thÐp lµ lín nhÊt , ë 400 ®Õn 500 ®é th× giíi h¹n bÒn cña thÐp chØ ®¹t tõ 50 ®Õn 60 phÇn tr¨m giíi h¹n bÒn cña thÐp ë 20oC. V× vËy ta chän nhiÖt ®é cña tÊm ®Èy tro khi lµm viÖc lµ 100oC . _ NhiÖt l­äng mµ thÐp cÇn mÊt ®i ®Ó h¹ nhiÖt ®é tõ 900oC xuèng 100oC lµ . Q = c.m .(t2 – t1) c _ nhiÖt dung riªng cña thÐp. c = 460 J / kg.®é. m _ khèi l­îng cña tÊm g¹t tro . _ khèi l­îng riªng cña thÐp = 7800 kg / m3. V _ thÓ tÝch tÊm g¹t tro tõ kÝch th­íc cña tÊm ®Èy tro ta tÝnh ®­îc thÓ tÝch V = 5128,2 cm3. m = 7800.5128,2 40 kg. t2 _ nhiÖt ®é cña tÊm g¹t tr­íc khi h¹ t2 = 900o. t1 _ nhiÖt ®é cña tÊm g¹t sau khi h¹ t1 = 100o Q = 460.40.( 900 – 100 ) Q = 14720000 J / kg.®é NhiÖt l­îng nµy còng chÝnh lµ nhiÖt l­îng mµ n­íc cÇn hÊp thô ®Ó h¹ nhiÖt ®é cña tÊm g¹t tro xuèng . Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc khèi l­îng n­íc cÇn thiÕt lµ. c _ nhiÖt dung riªng cña n­íc c = 2100 J / kg.®é t1 _ nhiÖt ®é n­íc tr­íc khi lµm m¸t , ta chän. t1 = 15oC t2 _ nhiÖt ®é n­íc sau khi n­íc ch¹y qua tÊm g¹t tro ®Ó lµm m¸t. t2 = 80oC. . Khèi l­îng riªng cña n­íc lµ 1000 kg/ m3 ThÓ tÝch khèi n­íc cÇn lµm m¸t lµ. V = 107,8 dm3 Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó nung nãng tÊm g¹t tro tõ 100oC lªn 900oC. a _ chiÒu dµy tÊm g¹t tro , ta lÊy chiÒu dµy . a = 0,05 m. F _ diÖn tÝch tÊm g¹t tro F = 0,55 m2 t2 , t1 _ nhiÖt ®é tr­íc vµ sau khi lµm m¸t t2 = 900oC. t1 = 100oC. _ hÖ sè truyÒn nhiÖt _ hÖ sè truyÒn nhiÖt cña thÐp ë OoC = 50 kCal / m.oC.h ttb _ nhiÖt ®é truyÒn nhiÖt trung b×nh. ttb = ( 900 +100 ) / 2 = 500 oC. VËy l­u l­îng n­íc cÇn lµm m¸t lµ. Q = V / t = 107,8 / 14 = 7,7 dm3 / s tèc ®é dßng n­íc vµ tiÕt diÖn ®­êng èng dÉn n­íc lµm m¸t tÊm g¹t tro ( tiÕt diÖn ®­êng èng dÉn n­íc lµ h×nh trßn ). Q = v..d2/4 v _ vËn tèc dßng n­íc m / s. d _ ®­êng kÝnh ®­êng èng dÉn n­íc lµm m¸t. ta lÊy d = 40 mm v = 7,7.10-3.4/3,14.0.042 = 6,12 m/s. Ch­¬ng IV : TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng thuû lùc dÉn ®éng c¸c c¬ cÊu. S¬ ®å hÖ thèng truyªn ®éng thuû lùc vµ c¸ch bè trÝ c¸c phÇn tö thuû lùc. XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu lµm viÖc cña hÖ thèng , Mét b¬m dÉn ®éng cho n¨m ®éng c¬ lµm viÖc , c¸c ®éng c¬ ®­îc bè trÝ m¾c song song . Ta cã s¬ ®å hÖ truyÒn ®éng thuû lùc nh­ h×nh vÏ . Trong ®ã chøc n¨ng vµ nhiÖm vô cña tõng phÇn tö d­îc gi¶i thÝch nh­ sau. _ Thïng dÇu : Thïng dÇu dïng ®Ó chøa dÇu thuû lùc , dung tÝch cña thïng dÇu ph¶i lín h¬n hoÆc b»ng n¨m lÇn dung tÝch cña toµn bé c¸c phÇn tö thuû lùc , ®­êng èng cã trong s¬ ®å thuû lùc. Thïng dÇu ®­îc chÕ t¹o theo tiªu chuÈn . DÇu ë trong thïng lu«n ë tr¹ng th¸i tÜnh vµ ®­îc lµm m¸t. _ BÇu läc : BÇu läc cã nhiÖm vô lo¹i bá toµn bé c¸c chÊt bÈn cã trong dÇu thuû lùc . Trong qu¸ tr×nh lµmviÖc dÇu ®i qua c¸c phÇn tö cña m¹ch thuû lùc sÏ kh«ng ch¸nh khái hiÖn t­îng lµm bong t¸ch nh÷ng m¶nh thÐp vôn tõ c¸c phÇn tö thuû lùc vµ ®­êng èng do c¸c nguyªn nh©n nh­ x©m thùc , bµo mßn c¸c chi tiÕt .v.v.. . BÇu läc ®­îc bè trÝ ë ®­êng håi cã nhiÖm vô lo¹i bá c¸c chÊt bÈn cã trong dÇu tr­íc khi dÇu vÒ thïng , ch¸nh hiÖn t­îng c¸c chÊt bÈn nµy sÏ theo ®­êng èng ®i lªn lµm t¨ng qu¸ tr×nh hao mßn c¸c chi tiÕt. _ B¬m thuû lùc : B¬m lµ nguån cung cÊp n¨ng l­îng cho toµn bé hÖ thèng , ta chän b¬m pÝt t«ng ro to h­íng trôc , ®©y lµ lo¹i b¬m cã kÝch th­íc gän nhÑ so víi c¸c lo¹i b¬m kh¸c, cã tuæi thä vµ kÝch th­íc truyÒn ®éng t­¬ng ®èi cao . §Æc biÖt lµ cã s½n trªn thÞ tr­êng ViÖt Nam thuËn tiÖn cho viÖc söa ch÷a vµ thay thÕ . VÞ trÝ cña b¬m ®­îc bè trÝ trªn h×nh vÏ. _ Van an toµn : Van an tµn cã nhiÖm vô b¶o ®¶m cho hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc ®­îc an toµn khi x¶y ra hiÖn t­oùng qu¸ t¶i . Do c¸c ®éng c¬ thuû lùc m¾c song song vµ lµm viÖc kh«ng ®ång thêi , nªn ta bè trÝ mét van an toµn trªn d­êng èng chÝnh võa b¶o vÖ cho c¸c xylanh , b¬m vµ toµn bé hÖ thèng thuû lùc. _ C¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng : C¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng cã nhiÖm vôph©n phèi chÊt láng tõ b¬m tíi c¸c xylanh theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh . Trong s¬ ®å trªn ta bè trÝ n¨m c¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng lo¹i bèn cöa hai vÞ trÝ lµm viÖc ®iÒu khiÓn ®iÖn tõ , ®Ó ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña c¸c c¬ cÊu. _ Van tiÕt l­u : Ta bè trÝ n¨m van tiÕt l­u n»m trªn ®­êng vµo cña n¨m xylanh , nã cã nhiÖm vô lµm æn ®Þnh dßng chÊt láng tõ b¬m tíi tr­íc khi vµo c¸c xylanh . Ngoµi ra nã cßn cã nhiÖm vô h¹n chÕ sù dao ®éng ¸p suÊt chÊt láng do va ®Ëp gi÷a c¸c chi tiÕt lµm viÖc. _ Van mét chiÒu : Van mét chiÒu chØ cho phÐp chÊt láng ®i qua mét chiÒu nhÊt ®Þnh , trong hÖ thèng trªn ta bè trÝ bèn van mét chiÒu . Mét van bè trÝ tr­íc b¬m ng¨n c¶n chÊt láng vÒ b¬m khi hÖ thèg kh«ng lµm viÖc . Ba vancßn l¹i bè trÝ ë ®­êng vµo cña ba xylanh 6 , 7 , 8 cã nhiÖm vô gi÷ cè ®Þnh ®Çu pÝt t«ng , ch¸nh hiÖn t­îng dao ®éng khi ng¾t lÖnh ®iÒu khiÓn c¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng. _ Van håi : Ta bè trÝ ba van håi ®iÒu khiÓn kiÓu ®iÖn tõ ®­îc m¾c song song víi ba van mét chiÒu , khi ba xy lanh 6 , 7 , 8 ®¶o chiÒu th× c¸c van håi sÏ lµm viÖc , dÇu sÏ qua van håi vÒ thïng. _ §ång hå ®o ¸p lùc : §ång hå ®o ¸p lùc cho ta biÕt ®­îc ¸p suÊt lµm viÖc cña dÇu trong hÖ thèng khi lµm viÖc ®Î tiÖn cho qu¸ trïnh theo dâi vµ kiÓm tra . Ta bè trÝ ®ång hå ®o ¸p lùc ë ®­êng èng chÝnh vµ sau b¬m. 2.1 TÝnh chän c¸c xylanh thuû lùc. 2.1.1Tõ kÕt qu¶ tÝnh phÇn tr­íc ta thÊy tuy xylanh ®Èy tro cã lùc c¶n kh«nh lín so víi c¸c xylanh kh¸c, nh­ng nã lµ xylanh lµm viÖc ë tr¹ng th¸i thuËn. Cã hµnh tr×nh pÝt t«ng lín nªn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc ngoµi ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn cÇn pÝt t«ng cßn ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn cøng , ®iÒu kiÖn æn ®Þnh . V× thÕ ta tÝnh trän th«ng sè b¬m tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh ®Èy tro .Tõ b¬m trän ®­îc ta tÝnh trän th«ng sè c¸c xylanh kh¸c , nÕu c¸c xylanh ®­îc trän kh«ng ®¸p øng ®­îc c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc ta tÝnh trän l¹i b¬m vµ tÝnh l¹i tõ ®Çu. _ Ta chän tr­íc ®­êng kÝnh cÇn pÝt t«ng d = 28 mm. _ §­êng kÝnh trong cña xylanh D = 40 mm. _ VËn tèc di chuyÓn cña ®Çu cÇn pÝt t«ng v = 0.1 mm/s. Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc l­u l­îng vµo xylanh. Q = v.S S _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. S = p.D2/ 4 = 3,14.402/ 4 = 1256,6 mm2. Q = 0,1.1256,6.10.60.10-4 =7,54 (l/p). L­u l­îng thùc tÕ cña b¬m. Qb = k . ( Q/ hd + htl ) hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8 htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u. Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR16 do nga chÕ t¹o cã htl = 0.15 l/p. k _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng do ®Æc diÓm cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc , do c¸c xylanh m¾c song song vµ lµm viÖc kh«ng ®ång thêi. Khi mét xylanh lµm viÖc c¸c xylanh kh¸c kh«ng lµm viÖc nh­ng l­u l­îng tõ b¬m vÉn tíi c¸c van ph©n phèi cña c¸c xylanh nµy vÒ thïng . Ta lÊy k = 1,5 Þ Qb = 1,5. ( 7,54/ 0,8 + 0,15 ) = 14,36 ( l/p ). Ta lÊy l­u l­îng cña b¬m lµ Qb = 15 ( l/p ) C¨n cø vµo gi¸ trÞ ngo¹i lùc t¸c dông lªn c¸c c¬ cÊu , còng nh­ sù t­¬ng quan vÒ mÆt kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö thuû lùc . Ta chän ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m P = 12 MPa. Sau khi chän ®­îc ¸p suÊt vµ l­u l­îng lµm viÖc cña b¬m , ta tiÕn hµnh tÝnh chän c¸c phÇn tö thuû lùc nÕu c¸c phÇn tö ®· ®­îc chän kh«ng ®¸p øng d­îc c¸c yªu cÇu cña m¹ch thuû lùc . Ta sÏ tiÕn hµnh chän l¹i ¸p suÊt vµ l­u l­îng lµm viÖc cña b¬m sau ®ã tÝnh l¹i tõ ®Çu. Þ Lùc ®Èy trªn ®Çu pÝt t«ng cña c¬ cÊu ®Èy tro. F = p.S p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 12 MPa = 12 N/mm2. S  diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng . S = p.D2/ 4 S = 3,14.402/ 4 = 1256,6 mm2 Þ F = 12 .1256,6 = 15079,6 N. Gi¸ trÞ lùc thùc tÕ trªn cÇn pÝt t«ng khi kÓ ®Õn ma s¸t bé phËn lµm kÝn. Fk = F.nc nc _ hiÖu suÊt c¬ lÊy nc = 0,9. Fk= 15079,6 . 0,9 Fk = 13571,6 N. Ta thÊy gi¸ trÞ lùc F = 113571,6 N lín h¬n rÊt nhiÒu so víi gi¸ trÞ ngo¹i lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng nh­ng ta vÉn ph¶i chÊp nhËn lÊy ®­êng kÝnh trong cña xylanh lín ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ mÆt c«ng nghÖ. _ vËn tèc di chuyÓn cña ®Çu pÝt t«ng khi cÇn ®Èy ra. v = 0,1 m/s _ VËn tèc håi cña pÝt t«ng vh = Q/Ah Ah _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. Ah = p.( D2 – d2)/ 4 Ah = 3,14.( 402 – 282)/ 4 = 640,88 mm2 Þ VËn tèc håi v = 0,19 m/s lµ hîp lý v× rót ng¾n thêi gian xylanh n»m trong lß. _ TÝnh kiÓm tra æn ®Þnh cña cÇn pÝt t«ng khi lµm viÖc. Ta kiÓm tra æn ®Þnh cña cÇn pÝt t«ng khi lµm viÖc trong tr­êng hîp lµm viÖc bÊt lîi nhÊt. Khi ®ã hµnh tr×nh pÝt t«ng lµ lín nhÊt l = 2200 mm. pÝt t«ng gÆp lùc c¶n lín nhÊt cã thÓ F = 15079,6 N Chän vËt liÖu lµm pÝt t«ng thÐp CT3 cã E = 2,1.105 Mpa = 2,1.107 N/cm2 Pth = _ hÖ sè phô thuéc vµo d¹ng liªn kÕt hai ®Çu thanh = 0,5. l_ hµnh tr×nh lín nhÊt cña pÝt t«ng l = 2200 mm = 220 cm E _ m« ®un ®µn håi cña thÐp E = 2,1.105 Mpa = 2,1.107 N/cm2 J _ m« men qu¸n tÝnh nhá nhÊt cña mÆt c¾t ngang . Jmin = 0,05D4 Jmin = 0,05.284 Jmin = 3,07 cm4 Pth = Ta thÊy Pth = 52586,26 N > F = 15079,6 N . vËy pÝt t«ng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh khi lµm viÖc. VÒ lùc c¶n vµ nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n kh«ng kh¸c nhau nhiÒu so víi c¬ cÊu ®¶y tro . V× vËy ta chänh xylanh dÉn ®éng cho c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n cã cïng th«ng sè víi xylanh dÉn ®éng cho c¬ cÊu ®©y tro , chØ kh¸c nhau vÒ hµnh tr×nh pÝt t«ng 2.1.2 TÝnh chän xy lanh n©ng thïng. DiÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. A = Q/v Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = Qb.hd.2/3 – htl hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8. htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u . Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR32 cã hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng htl = 0,24 l/p. Q = 15.0,8.2/3 – 0,24 = 7,76 l/p v _ vËn tèc di chuyÓn cña ®Çu pÝt t«ng v = 0,057 m/s A = 2269 mm2 Do xy lanh lµm viÖc ë tr¹ng th¸i nghÞch nªn diÖn tÝch phÇn lµmviÖc lµ. A = p. ( D2 –d2 )/ 4. Þ D2 –d2 = 4.A/ p D2 –d2 = 4.2269/ 3,14 D2 –d2 = 2888,98 D _ ®­êng kÝnh trong cña xylanh. d _ ®­êng kÝnh ®Çu pÝt t«ng. ®­¬ng kÝnh pÝt t«ng ph¶i cã kÝch th­íc ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn , ®iÒu kiÖn æn ®Þnh. Sp = F/[]. [] _ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm pit t«ng , chän thÐp 20X cã . [] = 270N/ mm2. Sp = 17612,34/3,14 Sp = 65,23 mm2. d2 = 4.S/= 4.65,23/3,14 d2 = 83,05. d = 9,1 mm. Chän d = 40 mm. Þ D2 = 2888,98 + d2 = 2888,98 + 402 D2 = 4488,98 D = 66,99 Ta lÊy D = 70 mm _ Gi¸ trÞ lùc trªn ®Çu pÝt t«ng khi lµm viÖc F = p.A A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = p.( D2 – d2 )/ 4 A = 3,14.( 702 – 402 )/ 4 A = 2591,8 mm2 p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 12 N/mm2 F = 12.2591,8 F = 31101,76 N Gi¸ trÞ lùc thùc tÕ trªn cÇn pÝt t«ng khi kÓ ®Õn ma s¸t bé phËn lµm kÝn. Fk = F.nc nc _ hiÖu suÊt c¬ lÊy nc = 0,9. Fk= 31101,76 . 0,9 Fk = 27991,59 N. Ta nhËn thÊy gi¸ trÞ lùc Fk = 27991,59 N lín h¬n gi¸ trÞ ngo¹i lùc F = 17612 N ®Æt lªn ®Çu pÝt t«ng, ®iÒu nµy ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh _ vËn tèc cña ®Çu pÝt t«ng khi pÝt t«ng thu vÒ. vh = Q/ A Q _ L­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh. Q = 7,76 l/p A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = 2591,8 mm2 vh = 0,049 m/s vËn tèc nµy tuy nhá h¬n gi¸ trÞ vËn tèc ta ®· gi¶ thiÕt ban ®Çu v = 0,057 m/s nh­ng vÉn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu _ VËn tèc cña pÝt t«ng khi pÝt t«ng ®­îc ®Èy ra. v = Q/ A A _ diÖn tÝch trong cña xylanh A = p.D2/ 4 A = 3,14.702/4 A = 3848,45 mm2 Þ v = 0,034 m/s. 2.1.3 TÝnh trän xylanh n©ng cöa lß DiÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. A = Q/v Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = Qb.hd.2/3 – htl hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8. htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u . Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR32 cã hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng htl = 0,24 l/p. Q = 15.0,8.2/3 – 0,24 = 7,76 l/p v _ vËn tèc di chuyÓn cña ®Çu pÝt t«ng v = 0,3 m/s A = 431,1 mm2 Do xy lanh lµm viÖc ë tr¹ng th¸i nghÞch nªn diÖn tÝch phÇn lµmviÖc lµ. A = p. ( D2 –d2 )/ 4. Þ D2 –d2 = 4.A/ p D2 –d2 = 4.431,1 / 3,14 D2 –d2 = 548,9 D _ ®­êng kÝnh trong cña xylanh. d _ ®­êng kÝnh ®Çu pÝt t«ng. ®­êng kÝnh pÝt t«ng ph¶i cã kÝch th­íc ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn , ®iÒu kiÖn æn ®Þnh. Sp = F/[]. [] _ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm pit t«ng , chän thÐp 20X cã . [] = 270N/ mm2. Sp = 5078,57/270 Sp = 18,8 mm2. d2 = 4.S/= 4.18,8/3,14 d2 = 23,9. d = 4,98 mm. Chän d = 25 mm. Þ D2 = 548,9 + d2 = 548,9 + 252 D2 = 1173,9 D = 34,26 Ta chän D = 40 mm _ Gi¸ trÞ lùc trªn ®Çu pÝt t«ng khi lµm viÖc F = p.A A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = p.( D2 – d2 )/ 4 A = 3,14.( 402 – 252 )/ 4 A = 765,7 mm2 p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 12 N/mm2 F = 12 . 765,7 F = 9189,16 N Gi¸ trÞ lùc thùc tÕ trªn cÇn pÝt t«ng khi kÓ ®Õn ma s¸t bé phËn lµm kÝn. Fk = F.nc nc _ hiÖu suÊt c¬ lÊy nc = 0,9. Fk= 9189,16 . 0,9 Fk = 8270,24 N. Ta nhËn thÊy gi¸ trÞ lùc Fk = 8270,24 N lín h¬n gi¸ trÞ ngo¹i lùc F = 5078,57 N ®Æt lªn ®Çu pÝt t«ng, ®iÒu nµy ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh _ vËn tèc cña ®Çu pÝt t«ng khi pÝt t«ng thu vÒ. vh = Q/ A Q _ L­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh. Q = 7,76 l/p A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = 765,7 mm2 vh = 0,17 m/s vËn tèc nµy tuy nhá h¬n gi¸ trÞ vËn tèc ta ®· gi¶ thiÕt ban ®Çu v = 0,3 m/s nh÷ng vÉn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu _ VËn tèc cña pÝt t«ng khi pÝt t«ng ®­îc ®Èy ra. v = Q/ A A _ diÖn tÝch trong cña xylanh A = p.D2/ 4 A = 3,14.402/4 A = 1256,63 mm2 Þ v = 0,1 m/s. 2.1.4 TÝnh trän xylanh quay dÉn ®éng cho c¬ cÊu kÑp thïng Ta cã m« men c¶n lín nhÊt trªn trôc xylanh quay M = 2482,9 Ncm L­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh lµ. Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = Qb.hd.2/3 – htl Qb _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8. htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u . Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR32 cã hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng htl = 0,24 l/p. Q = 15.0,8.2/3 – 0,24 = 7,76 l/p Chän xylanh quay lo¹i hai c¸nh g¹t cã c¸c kÝch th­íc nh­ sau.(h×nh vÏ) D _ ®­êng kÝnh ngoµi c¸nh g¹t ( b»ng ®­êng kÝnh trong cña xylanh ). Chän D = 60 mm. d _ ®­êng kÝnh trôc quay cña xylanh. Chän d = 30 mm. Thay vµo c«ng thøc tÝnh m« men xo¾n ta cã . M = Z.p.b.( D2 – d2 )/ 8 p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 7 N/mm2 Z _ sè c¸nh g¹t cña xylanh Z = 2 b _ chiÒu réng c¸nh g¹t ( däc theo trôc xylanh ) mm M _ m« men xo¾n trªn trôc xylanh M = 24829 Nmm Þ Ta lÊy b = 20 mm. TÝnh kiÓm tra m« men xo¾n trªn trôc xylanh khi lµm viÖc . M = Z.p.b.( D2 – d2 )/ 8 M = 2.12.20.( 602 – 302 )/ 8 M = 162000 Nmm Ta thÊy gi¸ trÞ m« men xo¾n trªn trôc xylanh khi lµm viÖc lín h¬n gi¸ trÞ m« men cña ngo¹i lùc ®Æt trªn trôc xylanh, ®iÒu nµy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh _ VËn tèc gãc cña xylanh. Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = 7,76 l/p w = 9,58 rad/s VËn tèc nµy lµ cã thÓ chÊp nhËn ®­îc, v× muèn gi¶m vËn tèc gãc xuèng th× ta ph¶i tiÕp tôc t¨ng kÝch th­íc c¸nh g¹t lªn dÉn ®Õn m« men xo¾n trªn trôc xylanh sÏ thõa nhiÒu vµ kÝch th­íc xylanh còng lín lªn. Sau khi tÝnh xong ta cã b¶ng thèng kª c¸c th«ng sè cña c¸c xylanh ®· chän. C¸c th«ng sè xylanh quay xylanh n©ng thïng xylanh më cöa lß xylanh ®Èy phÕ th¶i r¾n xylanh ®Èy tro hµnh tr×nh (mm ) 212 1000 2000 2200 §­êng kÝnh trong xylanh(mm) 60 70 40 40 40 §­êng kÝnh ®Çu pitt«ng (mm) 30 40 25 28 28 VËn tèc theo chiÒu thuËn (m/s) VËn tèc quay w = 9,58 rad/s 0,034 0,1 0,1 0,1 VËn tèc theo chiÒu nghÞch (m/s) 0,049 0,17 0,19 0,19 2.2 TÝnh chän ®éng c¬ dÉn ®éng cho b¬m. theo phÇn trªn ta chän pÝt t«ng r« to h­íng trôc cã c¸c th«ng sè sau: Q= 15 l/p = 0,00025 m3/s p = 12 MPa = 12 . 106 N/m2. C«ng suÊt cña b¬m lµ : P = Q . p P= 0,00025 . 12 . 106 = 3000 W P = 3 Kw X¸c ®Þnh thÓ tÝch h×nh häc bÞ cho¸n chç vµ tÝnh sè vßng quay cña b¬m Qb= Vg.n/1000. Qb : l­u l­îng b¬m; Qb= 15 l/p. Vg: ThÓ tÝch h×nh häc bÞ cho¸n chç; Vg cm3. n : sè vßng quay cña trôc b¬m (vßng/phót) Ta lËp b¶ng chän c¸c th«ng sè: n (vßng/phót) 250 200 150 Vg(cm3) 60 75 100 Qua c¸c gi¸ trÞ trªn ta chän tèc ®é quay cña trôc b¬m n = 200 vßng/phót, vµ khi ®ã thÓ tÝch h×nh häc bÞ cho¸n chç Vg=75 cm3 (h×nh vÏ). 2.2.1. TÝnh chän ®éng c¬ ®iÖn dÉn ®éng cho b¬m. P®c= P/n. n : HiÖu suÊt bé truyÒn ®ai, ta dïng bé truyÒn ®ai dÉn ®éng cho b¬m n = 0,94. P : C«ng suÊt cña b¬m, P = 3 Kw. P®c= 3 / 0,94 = 3,19 Kw. Tra b¶ng P1.2 ta chän ®éng c¬ ®iÖn AOC2 cã c¸c th«ng sè sau: KiÓu ®éng c¬ AOC2. C«ng suÊt P = 3,5 Kw. VËn tèc quay n = 630 vßng/phót. 2.3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé truyÒn ®ai. Ta cã c¸c sè liÖu ban ®Çu. C«ng suÊt ®éng c¬ P = 3,5 Kw. Sè vßng quay trong 1 phót cña ®éng c¬ n= 630 vßng/phót. Sè vßng quay trong 1 phót cña trôc quay nhanh n = 200 v/p Chän lo¹i ®ai . tÝnh m« men xo¾n trªn trôc dÉn. T1 = 9550.3,5/ 630 = 53,05 Nmm. Theo b¶ng 13.5 ta chän ®ai h×nh thang lo¹i A hoÆc lo¹i YO. Ta tÝnh theo hai ph­¬ng ¸n. §Þnh ®­êng kÝnh b¸nh ®ai + §­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1= 1,2 d1min; ( d1mintra theo b¶ng 13.5) lÊy theo tiªu chuÈn (mm) + TØ sè truyÒn u = 360/200 = 3,15. §­êng kÝnh b¸nh ®ai lín d2= u.d1 (mm) + TÝnh l¹i sè vßng quay thùc n’ (v/p) Sai sè vßng quay cho phÐp. (n’ – n)/n ta thÊy sai sè nhá h¬n trÞ sè cho phÐp. + VËn tèc ®ai v =p.d1.n1/60.1000 m/s kho¶ng c¸ch trôc a chän theo b¶ng 13.16 , víi u = 3,15 ta lÊy a = 3,2d1 (mm) TÝnh chiÒu dµi ®ai L ( mm) theo c«ng thøc. vµ quy trßn theo tiªu chuÈn X¸c ®Þnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc a (mm) theo c«ng thøc TÝnh gãc «m a1theo c«ng thøc : a1= 180 – 57o(d2 – d1)/a X¸c ®Þnh sè ®ai cÇn thiÕt x theo c«ng thøc : x³ . R – C«ng suÊt cÇn truyÒn. [R] – C«ng suÊt cho phÐp cña 1 ®ai. [R]= (Ro.Ca.Cl + DT1.n1/9550). Ro – C«ng suÊt truyÒn ®­îc bëi 1 ®ai (h×nh 13.13) Ca - HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng gãc «m (b¶ng 13.11) Cl - HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña chiÒu dµi ®ai ®Õn tuæi thä ®ai (B¶ng 13.12) DT1 – Sè gia m« men xo¾n (Nm) tra b¶ng 13.13; sè gia m« men xo¾n phô thuéc vµo tû sè truyÒn [R] kd – HÖ sè t¶i träng ®éng Sè ®ai x tÝnh ®­îc. Ta lÊy sè ®ai TÝnh lùc t¸c dông lªn trôc . Fl= 2.Fo.sin(a1/2) Fo – Lùc c¨ng ban ®Çu cña ®ai. Fo=so.A1. A1 – DiÖn tÝch tiÕt diÖn 1 ®ai (mm2). so – øng suÊt c¨ng ban ®Çu (MPa) Fo ChiÒu réng b¸nh ®ai B. t (mm) tra b¶ng 13.6 s (mm) tra b¶ng 13.6 B = (x - 1).t + 2.s (mm) A 100 315 630 0% 3,3 320 1320 315,75 141,180 3,5 Kw 0,8 0,89 0,87 1,2 0,67 1 5,22 5 81 1,2 186,5 1,2 15 10 80 YO 80 250 625 0,79% 2,64 256 1060 256,7 142,250 3,5Kw 0,6 0,9 0,93 1,8 0,62 1 5,64 6 56 1,2 127,8 1,2 12 8 76 Ta chän ®ai theo ph­¬ng ¸n YO do kÝch th­íc gän h¬n vµ lùc t¸c dông lªn trôc nhá h¬n so víi ph­¬ng ¸n A. 2.4. TÝnh chän ®­êng èng dÉn dÇu m¹ch thuû lùc . a . TÝnh chän ®­êng èng dÉn dÇu ë m¹ch nh¸nh ViÖc tÝnh chän ®­êng kÝnh èng dÉn dÇu cã liªn quan ®Õn hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng , nÕu ®­êng kÝnh lín vËn tèc dßng chÊt láng nhá hÖ sè tæn thÊt sÏ nhá , nh­ng hÖ sè tæn thÊt côc bé l¹i t¨ng t¹i nh÷ng mÆt c¾t cã tiÕt diÖn thay ®æi ®ét ngét , nh­ cöa vµo vµ ra cña c¸c van ph©n phèi , cöa vµo vµ ra cña xylanh , ®ång thêi còng g©y ra cång kÒnh vÒ mÆt kÕt cÊu . V× vËy chän ®­êng kÝnh hîp lý phï hîp l­u l­îng vµ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m sÏ lµm t¨ng hiÖu suÊt truyÒn ®éng cña hÖ thuû lùc. Do ®Æc ®iÓm cña m¹ch thuû lùc , n¨m c¬ cÊu ®­îc m¾c song song l­u l­îng t¹i c¸c nh¸nh kh«ng kh¸c nhau nhiÒu nªn ta chän ®­êng kÝnh èng dÉn dÇu t¹i c¸c nh¸nh lµ b»ng nhau. §­êng kÝnh èng dÉn dÇu t¹i c¸c nh¸nh lµ. do2 = 4.Q / .v Q _ l­u l­îng dÇu qua èng ( ta lÊy l­u l­îng dÇu t¹i nh¸nh cã gi¸ trÞ lín nhÊt , theo kÕt qu¶ tÝnh ë phÇn trªn l­u l­îng qua nh¸nh dÉn ®éng xylanh ®Èy tro lµ lín nhÊt . Q = 7,85 l/p v_ vËn tèc dÇu ch¶y trong èng , víi l­u l­îng qua èng lµ 7,85 l/p ta lÊy vËn tèc dÇu ch¶y lµ v = 200 cm/s. d2 = 4.7,85.103/3,14.200.60 = 0,83 cm. d = 0,9 cm Ta lÊy ®­êng kÝnh d = 10 cm = 10 mm. _ TÝnh chiÒu dµy èng. t = n.d.pb / 2.( - pb.n ). t_ chiÒu dµy thµnh èng mm. d_ ®­êng kÝnh trong cña èng d = 10 mm. p_ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m pb = 12 N/mm2 n_ hÖ sè an toµn chän n = 4. _ øng suÊt bÒn cña vËt liÖu lµm èng , chän thÐp cã = 380 N/mm2. t = 4.10.12 / 2.( 380 – 12.4 ) = 0,72 mm. VËy ta chän èng cã chiÒu dÇy t = 3 mm. b ) tÝnh chän ®­êng kÝnh èng dÉn dÇu ë m¹ch chÝnh. §­êng kÝnh èng dÉn dÇu t¹i m¹ch chÝnh lµ. do2 = 4.Q / .v Q _ l­u l­îng dÇu qua m¹ch chÝnh Q = 15 l/p v_ vËn tèc dÇu ch¶y trong èng , víi l­u l­îng qua èng lµ 15 l/p ta lÊy vËn tèc dÇu ch¶y lµ v = 200 cm/s. d2 = 4.15.103/3,14.200.60 = 1,59 cm. d = 1,26 cm Ta lÊy ®­êng kÝnh d = 1,5 cm = 15 mm. _ TÝnh chiÒu dµy èng. t = n.d.pb / 2.( - pb.n ). t_ chiÒu dµy thµnh èng mm. d_ ®­êng kÝnh trong cña èng d = 15 mm. p_ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m pb = 12 N/mm2 n_ hÖ sè an toµn chän n = 4. _ øng suÊt bÒn cña vËt liÖu lµm èng , chän thÐp cã = 380 N/mm2. t = 4.15.12 / 2.( 380 – 12.4 ) = 1,08 mm. VËy ta chän èng cã chiÒu dÇy t = 3 mm. 2.5.Chän dÇu thuû lùc. Lo¹i dÇu ®­îc chän dÉn ®éng cho hÖ thèng thuû lùc ph¶i ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu sau. _ Cã kh¶ n¨ng b«i tr¬n tèt c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é , ¸p suÊt thay ®æi lín. _ §é nhít cña dÇu Ýt thay ®æi trong kho¶ng nhiÖt ®é lµm viÖc. _ Gi÷ ®­îc tÝnh chÊt cña m×nh vÒ mÆt c¬ häc , ho¸ häc trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc , còng nh­ trong b¶o qu¶n. _ Kh«ng g©y ®éc h¹i víi con ng­êi , vµ « nhiÔm m«i tr­êng. _ It bÞ khÝ hoµ tan vµo trong chÊt láng _ Kh«ng ch¸y ( Ýt bÐn löa ) gi¸ thµnh dÎ , dÔ s¶n xuÊt. Trªn c¬ së c¸c yªu cÇu trªn ta chän lo¹i dÇu. DÇu Tiªu chuÈn §é nhít ®éng häc (cSt ) NhiÖt ®é lµm viÖc oC NhiÖt ®é ng­ng tô oC Khèi l­îng riªng(kg/m) C«ng nghiÖp 20 GOCT 1707-51 17-23 0-50 -20 881-909 Ch­¬ng iv ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc vµ c¸c thiÕt bÞ . Trªn c¬ së quy tr×nh vËn hµnh vµ c«ng nghÖ ®èt phÕ th¶i bÖnh viÖn . Ta thiÕt lËp m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc vµ c¸c thiÕt bÞ theo quy tr×nh vËn hµnh cña lß ®èt . HiÖn nay cã nhiÒu ph­¬ng ¸n ®Ó thiÕt lËp m¹ch ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc . Mçi mét ph­¬ng ¸n cã mét ­u nh­îc ®iÓm kh¸c nhau . ViÖc lùa trän ph­¬ng ¸n nµo ®Òu xuÊt ph¸t tõ nh÷ng chØ tiªu nh­ , hÖ thèng lµm viÖc æn ®Þnh an toµn , thuËn tiÖn cho viÖc thay thÕ söa ch÷a gi¸ thµnh h¹.v.v.. Trªn c¬ së ®ã ta ®Ò xuÊt hai ph­¬ng ¸n thiÕt lËp m¹ch ®iÒu khiÓn . Ph­¬ng ¸n m¹ch ®iÒu khiÓn kiÓu ®iÖn tõ , vµ ph­¬ng ¸n kiÓu ®iÖn tö. 1. Ph­¬ng ¸n kiÓu ®iÖn tõ. Ph­¬ng ¸n thiÕt lËp m¹ch ®iÒu khiÎn kiÓu ®iÖn tõ lµ ph­¬ng ¸n dïng c¸c khÝ cô ®iÖn nh­ c«ng t¾c t¬ , c«ng t¾c hµnh tr×nh , r¬le thêi gian v.v.. Tõ c¸c khÝ cô ®iÖn nµy ta tiÕn hµnh l¸p r¸p , phèi hîp chóng l¹i víi nhau trong mét m¹ch ®iÖn ®Ó thùc hiÖn mét c«ng viÖc nµo ®ã ®· ®­îc ®Þnh tr­íc. 1.1 S¬ ®å m« t¶ quy tr×nh vËn hµnh lß ®èt. Tõ quy tr×nh vËn hµnh cña lß ®èt ta cã s¬ ®å m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¹ch ®iÒu khiÓn theo quy tr×nh vËn hµnh cña lß ®èt. 1.2 ThuyÕt minh s¬ ®å m¹ch ®iÖn . C¸c kÝ hiÖu dïng trong s¬ ®å. RG , KA , KB _ lµ c¸c c«ng t¾c t¬ cã nhiÖm vô ®ãng më c¸c tiÕp ®iÓm KA , KB , RG. RT _ lµ c¸c r¬le thêi gian. KH _ c«ng t¾c hµnh tr×nh. C , _ c«ng t¾c bÊm. KH1 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh kÑp thïng phÕ th¶i. KH2 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh n©ng thïng phÕ th¶i. KH3 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh h¹ thïng phÕ th¶i. KH4 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh nh¶ kÑp thïng phÕ th¶i. KH5 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu n©ng cöa lß. KH6 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n. KH7 _ Bè trÝ ®Çu hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n. KH8 _ Bè trÝ ®Çu hµnh tr×nh c¬ cÊu n©ng cöa lß. KH9 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 1. KH10 _ Bè trÝ ®Çu hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy tro. KH11 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 2. _ Ên nót pi1 khëi ®éng ®éng c¬ §K2 dÉn ®éng cho b¬m . HÖ thèng thuû lùc lµm viÖc. _ Ên nót pi hÖ thèng ®iÒu khiÓn lµm viÖc. C«ng t¾c t¬ RG cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm RG lµm cho c¬ cÊu kÑp thïng lµm viÖc kÐo theo r¬le thêi gian 1RT cã ®iÖn . Kh kÕt thóc qu¸ tr×nh kÑp cµng kÑp t¸c ®éng ®Õn c«ng t¾c hµnh tr×nh KH1 , 1KA mÊt ®iÖn 2KA cã ®iÖn ®ãng c¬ cÊu n©ng thïng lµm viÖc . §Õn cuèi hµnh tr×nh n©ng gi¸ n©ng t¸c ®éng vµo c«ng t¾c hµnh tr×nh KH2 . 2KA mÊt ®iÖn , 3KA cã ®iÖn . R¬le thêi gian duy tr× sù lµm viÖc cña c¬ cÊu g©y rung trong 10s ( ®Î ®æ phÕ th¶i vµo buång chøa cña lß ®èt ) sua®ã ngõng lµm viÖc , 3KA mÊt diÖn , 2KB cã ®iÖn c¬cÊu h¹ thïng lµm viÖc ®Ðn cuèi hµnh tr×nh h¹ gia n©ng t¸c ®éng vµo KH3 , 2KB mÊt ®iÖn , 1KB cã ®iÖn , c¬ cÊu kÑp thïng nh¶ kÑp thïng ra , cuèi hµnh tr×nh nh¶ cµng kÑp t¸c ®éng vµo KH4 , 1KB mÊt ®iÖn 4KA cã ®iÖn cöa lß ®­îc n©ng lªn , cuèi hµnh tr×nh n©ng c¬ cÊu n©ng cöa lß t¸c ®éng vµo KH5 , 4KA mÊt ®iÖn 5KA cã ®iÖn c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n lµm viÖc , ®Õn cu«i hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n t¸c ®éng vµo KH6, 5KA mÊt ®iÖn , 5KB cã ®iÖn , c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i håi vÒ vÞ trÝ ban ®Çu vµ t¸c dông vµo KH7 , 4KB cã ®iÖn h¹ cöa lß xuèng . C¬ cÊu h¹ cöa lß t¸c ®éng vµo KH8 , 4KB mÊt ®iÖn . R¬le thêi gian RT2 tÝnh giê sau bèn phót tiÕp ®iÓm RT2 ®ãng l¹i , trong khi ®ã RT3 vÉn duy tr× m¹ch ®iÖn ®Õn khi c¬ cÊu ®Èy tro thùc hiÖn xong ë hµnh tr×nh mét th× m¬ tiÕp ®iÓm RT3 . ( thêi gian r¬le RT3 duy tr× trong 7,5 phót . Cuèi hµnh tr×nh ®Èy tro 1 . C¬ cÊu ®Èy tro t¸c ®éng KH9 , 6KA1 mÊt ®iÖn , 6KB1 cã ®iÖn håi c¬ cÊu ®Èy tro vÒ vÞ trÝ ban ®Çu vµ t¸c ®éng vµo KH10 , 6KB1 mÊt ®iÖn , RT4 , RT5 , tÝnh thêi gian duy tr× c¸c tiÕp ®iÓm RT5 vµ RT4 , RT4 duy tr× trong s¸u phót RT5 duy tr× trong 8 phót , sau s¸u phót RT4 ®ãng m¹ch , 6KA2 cã ®iÖn c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 2 vµ t¸c ®éng vµo KH11 , 6KA2 mÊt ®iÖn 6KB2 cã ®iÖn håi c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 2 vµ ®«ng thêi ng¾t ®iÖn ®iÒu khiÓn cña m¹ch kÕt thóc mét chu k× lµm viÖc . Sau ®ã ta ¸n nót pi m¹ch ®iÖn thùc hiÖn l¹i qu¸ tr×nh lµm viÖc. 1.3 TÝnh trän c¸c khÝ cô ®iÖn cho m¹ch ®éng lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn. a ) TÝnh chän ¸pt«mat , R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ cho m¹ch ®éng c¬ §K2 dÉn ®éng cho b¬m. Theo phÇn trªn ta ®· tÝnh chän ®éng c¬ dÉn ®éng cho b¬m cã c¸c th«ng sè : _ C«ng suÊt ®éng c¬ P = 3,5 Kw. _ HÖ sè c«ng suÊt cos = 0,86. _ §iÖn ¸p ®Þnh møc U = 380 V. ¸p t« m¸t ®­îc ph¶i cã dßng ®iÖn ®Þnh møc . Iapto > Ipt Ngoµi ra ¸p t« m¸t ®­îc chän ph¶i ®¶m b¶o chÞu ®­îc dßng ®iÖn qu¸ t¶i ng¾n h¹n khi më m¸y ®éng c¬ . V× vËy ta chän dßng ®iÖn ®Þnh møc qua ¸p t« m¸t. Iapto = 1,5.Ipt Iapto = 1,5.6,18 = 9,27 A. Gi¸ trÞ dßng ®iÖn nµy còng chÝnh lµ gÝ trÞ dßng ®iÖn ta dïng chän R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ , R¬le thêi gian. a ) TÝnh chän ¸pt«mat , R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ cho m¹ch ®éng c¬ §K1 dÉn ®éng cho c¬ cÊu g©y rung vµ c¸c cuén hót ®iÒu khiÓn ®ãng më c¸c tiÕp ®iÓm c¸c c¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng . _ C«ng suÊt ®éng c¬ g©y rung vµ c«ng suÊt cuén hót P = 1 Kw. _ HÖ sè c«ng suÊt cos = 0,89. _ §iÖn ¸p ®Þnh møc U = 380 V. ¸p t« m¸t ®­îc ph¶i cã dßng ®iÖn ®Þnh møc . Iapto > Ipt Ngoµi ra ¸p t« m¸t ®­îc chän ph¶i ®¶m b¶o chÞu ®­îc dßng ®iÖn qu¸ t¶i ng¾n h¹n khi më m¸y ®éng c¬ V× vËy ta chän dßng ®iÖn ®Þnh møc qua ¸p t« m¸t. Iapto = 1,5.Ipt Iapto = 1,5.1,7 = 2,56 A. Gi¸ trÞ dßng ®iÖn nµy còng chÝnh lµ gÝ trÞ dßng ®iÖn ta dïng chän R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ , R¬le thêi gian. _ ¦u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n kiÓu ®iÖn tõ. ¦u ®iÓm : Ph­¬ng ¸n nµy ®­îc ¸p dông réng r·i cho nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n , lµm viÖc æn ®Þnh , ®é tin cËy cao , gi¸ thµnh h¹ Nh­îc ®iÓm : Víi nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn phøc t¹p , cÇn ph¶i thùc hiÖn nhiÒu c«ng viÖc th× m¹ch ®iÖn trë nªn cång kÒnh phøc t¹p tõ ®ã kh¶ n¨ng lµm viÖc , ®é tin cËy vµ æn ®Þnh gi¶m . ThËm chÝ ë nh÷ng m¹ch phøc t¹p , mµ chØ b»ng c¸c khÝ cô ®iÖn trªn th× kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc. 2. Ph­¬ng ¸n ®iÒu khiÓn ®iÖn tö Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn ngµy cµng cao cña nghµnh c«ng nghÖ th«ng tin , ®iÖn ®iÖn tö . ViÖc øng dông nh÷ng thµnh tùu cña nghµnh nµy vµo cuéc sèng ngµy cµng phæ biÕn . Vãi nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn yªu cÇu sù lµm viÖc phøc t¹p , th× tÊt c¶ c¸c c«ng viÖc ®Òu ®­îc lËp tr×nh s½n vµ cµi ®Æt trong c¸c CPU ( bé xö lý trung t©m ) . C¸c tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi sÏ ®­îc ph¶n håi l¹i CPU t¹i ®©y c¸c tÝnh hiÖu sÏ ®­îc xö lý theo nh­ngx tr­¬ng tr×nh ®· cµi ®Æt s½n , sau khi xö ký xong CPU sÏ ph¸t tÝn hiÖu tíi c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc. 2.1. S¬ ®å thuËt to¸n m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¹ch ®iÒu khiÓn. 2.3 ThuyÕt minh qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¹ch ®iÒu khiÓn. _ JP 11 lµ nguån cung cÊp ®iÖn cho m¹ch ®iÒu khiÓn . Khi ta bÊm c«ng t¾c cho m¹ch lµm viÖc , JP 11 sÏ chØnh l­u dßng xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu, dßng mét chiÒu sÏ ®­îc qua bé läc tr­íc khi cung cÊp cho m¹ch , hiÖu ®iÖn thÕ trong m¹ch ®iÒu khiÓn U = 5 V , dßng ®iÖn I = 5 A. _ JP 12 , JP 14 lµ n¬i ph¶n håi c¸c tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi vµo CPU , tai ®©y c¸c tÝn hiÖu sÏ ®­îc CPU xö lýt heo tr­¬ng tr×nh ®· ®­îc cµi ®Æt s½n , sau khi xö lý xong CPU ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tíi c¬ cÊu chÊp hµnh , c¸c tÝn hiÖu nµy sÏ ®­îc khuÕch ®¹i tr­íc khi ®Õn c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh. _ CPU lµ bé xö lý trung t©m n¬i xö lý c¸c tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi ®­a vµo , sù lµm viÖc cña CPU phô thuéc vµo c¸c tr­¬ng tr×nh ®· ®­îc cµi ®Æt s½n trong nã . _ Khi hÖ thèng lµm viÖc gÆp sù cè ta cã thÓ bÊm Pause ngõng lµm viÖc cña hÖ thèng , sau khi kh¾c phôc xong sù cè ta Ên Reset hÖ thèng tiÕp tôc lµm viÖc . _ ¦u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n : §©y lµ ph­¬ng ¸n phï hîp cho nh÷ng m¹ch yªu cÇu víi nh÷ng c«ng viÖc phøc t¹p , ®é tin cËy vµ chÝnh x¸c cao . Cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn linh ho¹t nh÷ng c«ng viÖc phøc t¹p . ph­¬ng ¸n nµy kh¾c phôc ®­îc nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n tr­íc lµ sau mçi chu kú lµm viÖc ta cã thÓ ®iÒu chØnh thêi gian lµm viÖc cña hÖ thèng sao cho phï hîp víi tõng lo¹i phÕ th¶i , tiÕt kiÖm n¨ng l­îng vµ n©ng caon¨ng suÊt cña lß ®èt. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n lµ gi¸ thµnh t­¬ng ®èi cao so víi ph­¬ng ¸n ®Çu. kÕt luËn. §å ¸n tèt nghiÖp cña em lµ , tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng thuû lùc c¸c c¬ cÊu cña thiÕt bÞ lß ®èt phÕ th¶i bÖnh viÖn , bao gåm n¨m ch­¬ng . Ch­¬ng 1 : trong ch­¬ng nµy em ®· giíi thiÖu ®­îc mét c¸ch kh¸i qu¸t nhÊt vÒ t×nh h×nh sö lý phÕ th¶i c«ng nghiÖp , ®Æc biÖt lµ phÕ th¶i bÖnh viÖn ë thÕ giíi vµ ViÖt Nam . Ch­¬ng 2 : trªn c¬ së lß ®èt phÕ th¶i bÖnh viÖn ®­îc l¾p ®Æt ë t©y mç cã c«ng suÊt t­¬ng ®­¬ng víi lß ®èt thiÕt kÕ em ®· tr×nh bµy ®­îc c¸c th«ng sè c¬ kÕt cÊu cña lß ®èt . Ch­¬ng 3 : trong phÇn nay ®· tr×nh bµy nguyªn lý c¬ b¶n vµ tÝnh to¸n kÝch th­íc c¸c c¬ cÊu , c¬ cÊu kÑp thïng , c¬ cÊu n©ng h¹ thïng , c¬ cÊu n©ng h¹ cöa lß , c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n , c¬ cÊu ®Èy tro, phôc vô cho nh÷ng yªu cÇu vÒ mÆt c«ng nghÖ cña qu¸ tr×nh xö lý phÕ th¶i. Ch­¬ng 4 : trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ ®· tÝnh to¸n ë ch­¬ng 3 em ®· tÝnh to¸n lùa chän c¸c phÇn tö thuû lùc dÉn ®éng cho c¸c c¬ cÊu . Ch­¬ng 5 : trong ch­¬ng nµy em ®· tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc cña c¸c thiÕt bÞ theo ph­¬ng ¸n thø nhÊt vµ giíi thiÖu ph­¬ng ¸n thø hai . tµi liÖu tham kh¶o. [I]. Vò Liªm ChÝnh, §ç Xu©n §inh, NguyÔn V¨n Hïng, Tr­¬ng Quèc Thµnh, Hoa V¨n Ngò, TrÇn V¨n TuÊn - Sæ tay M¸y x©y dùng - Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ kü thuËt . Hµ Néi 2000. [II]. NguyÔn Träng HiÖp, NguyÔn V¨n L©m - ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y - Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc - 1998. [III]. TS.§ç Xu©n Tïng (chñ biªn), TS.Tr­¬ng Tri Ngé, KS.NguyÔn V¨n Thanh - Trang bÞ ®iÖn M¸y X©y dùng - Nhµ xuÊt b¶n X©y Dùng . Hµ Néi 1999. [IV]. Ng« Hång Quang - Sæ tay lùa chän vµ tra cøu thiÕt bÞ ®iÖn - Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt . Hµ Néi - 2001. [V]. TS. Tr­¬ng Quèc Thµnh (chñ biªn), TS.Ph¹m Quang Dòng - M¸y vµ thiÕt bÞ n©ng - Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt- Hµ Néi-1999. [VI]. NguyÔn Y T« - Søc bÒn vËt liÖu - Nhµ xuÊt b¶n X©y Dùng . Hµ Néi 1998. [VII]. Phïng V¨n Lù ( chñ biªn ) , Ph¹m Duy H÷u , Phan Kh¾c TrÝ VËt liÖu x©y dùng – Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o Dôc [VIII]. NguyÔn Xu©n Khang ( Chñ biªn ) , Lª Quý Thuû – B¬m thuû lùc ( tµi liÖu nghiªn cøu tÝnh to¸n thiÕt kÕ ) – Nhµ xuÊt b¶n Bé giao th«ng vËn t¶i . ViÖn khoa häc kü thuËt GTVT. [IX]. Hoµng ThÞ BÝch Ngäc ( Chñ biªn ) - M¸y thuû lùc thÓ tÝch – Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt ( Hµ Néi 2000 ).

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDAN198.doc
Tài liệu liên quan